Fracking kan hjelpe Geothermal Bli en Power Player


Her er en annen bruk for fracking: utvide tilgangen til varme steiner dypt under jordens overflate for energiproduksjon. I april sluttet Ormat Technologies det første slikt prosjektet som er kjent i lingo som et forbedret geotermisk system, eller EGS-til nasjonens elnett nær Reno, Nev. "Den store prisen er EGS, " entusiasterer Douglas Hollett, direktør for Geothermal Technologies Office på US Department of Energy (DoE). &q

Her er en annen bruk for fracking: utvide tilgangen til varme steiner dypt under jordens overflate for energiproduksjon. I april sluttet Ormat Technologies det første slikt prosjektet som er kjent i lingo som et forbedret geotermisk system, eller EGS-til nasjonens elnett nær Reno, Nev.

"Den store prisen er EGS, " entusiasterer Douglas Hollett, direktør for Geothermal Technologies Office på US Department of Energy (DoE). "Nøkkelen er å lære å gjøre det på en pålitelig måte, på en ansvarlig måte."

Ved noen estimater kan USA trykke så mye som 2000 ganger nasjonens nåværende årlige energiforbruk på omtrent 100 exajoules (en eksajoule er lik en kvintillion eller 10 18 joules) via forbedrede geotermiske teknologier. Med hensyn til elektrisitet konkluderer DoE at minst 500 gigawatt med elektrisk kapasitet kan høstes fra slike EGS-systemer. Enda bedre, hot rocks ligger under alle deler av landet og resten av verden. Australias første forbedrede geotermiske system, spicily kalt Habanero, begynte å produsere kraft i mai, og Europa har bragt tre slike kraftverk online.

Ideen er enkel: Pumpe vann eller andre væsker ned til de varme steinene under overflaten. Varm fra fjellene gjør vannet til damp. Dampen stiger og blir en turbin som spinner en magnet for å lage strøm.

Teknologien er bevist. I årevis har folk vendt naturlig produsert damp fra varme kilder og lignende til elektrisitet. En geotermisk kraftverk i Larderello i Italia har slått ut elektrisitet på denne måten i Toscana i over et århundre, og store kraftverk kan bygges på denne måten. Geyserne i California kan produsere 850 megawatt elektrisitet alene. Men det er fordi den geotermiske ressursen er nær overflaten og åpenbar, takket være den varme dampen som stiger opp i himmelen.

Selv om lignende naturlig bounty har slått Island til et geotermisk kraftverk, er det bare så mange slike steder rundt. Det er her fracking, den kontroversielle praksisen med å pumpe væske under jorden for å knuse skifer og slippe olje eller gass, kan hjelpe. Fracking forsterker geotermisk ved å lage sprekker i varme bergarter der ingen eksisterte, slik at varmen blir høstet fra jordens interiør praktisk talt hvor som helst, selv om dette reduserer den totale kraften som produseres på grunn av behovet for å pumpe vann gjennom systemet.

Som en ekstra fordel, men: Geotermisk kraft kan kjøre hele tiden - de varme steinene kler ikke veldig fort, noe som gjør det fornybart og forutsigbart. "Geotermisk er hjemmelaget, pålitelig og ren, " sier Rohit Khanna, programleder i Verdensbanken for sitt energisektorforvaltningsstøtteprogram. Det er en stor del av grunnen til at det forfølges i utviklingsland som Chile, Indonesia, Kenya og Filippinene.

I tilfelle av Filippinene geotermisk kraft produserer nå nesten 2000 megawatt, eller nesten 20 prosent av landets elektrisitet, takket være investeringer som ble gjort på 1990-tallet. Og Kenya, ifølge sin ambassadør til USA, Elkanah Odembo, ønsker å utlede mer enn halvparten av sin elektrisitet fra geotermisk innen 2030. Målet: En kombinasjon av geotermisk og vannkraft som vil gjøre dem helt fornybart drevne. "Potensialet er der, " lover Odembo. Han sier at Rift Valley inneholder en estimert 15 gigawatt av potensiell geotermisk kraft. Nairobi har allerede blitt en boomtown for en slik utvikling.

Likevel, geotermisk rikelig, fornybart, rent potensial for å lage elektrisitet i stor utstrekning, produserer "mindre enn 1 prosent av global energi, " ifølge et nytt perspektiv i Science . Faktisk har bare 6 prosent av naturlig forekommende geotermiske ressurser blitt tappet til dags dato, ifølge Bloomberg New Energy Finance (BNEF).

Årsaken er enkel: penger. I tillegg til $ 6 millioner til $ 8 millioner risiko for boring av et tørt hull eller en brønn som ikke produserer damp som det burde er det multimillion-dollar bekostning av å bygge et kraftverk på toppen av de brønnene som produserer damp som de burde. Det gir opptil en total kostnad for et geotermisk kraftverk på omtrent 90 dollar per megawatt-time, som sammenligner med 67 dollar per megawatt-time for et naturgassfyrt kraftverk eller 144 dollar per megawatt-time for fotovoltaik, ifølge DoEs Energi Informasjonsadministrasjon.

Det tallet inneholder bare delvis den store utgiften til å utforske den geotermiske ressursen i første omgang. Gradient hull må bores for å utforske et bestemt område. Eksplosjoner må settes på overflaten for å sende seismiske bølger gjennom fjellet som muliggjør oppmåling av det underjordiske landskapet - en teknikk kjent fra olje- og gassindustrien. Det kan ta år og millioner av dollar for å gjøre denne leting med muligheten til å tjene penger tilbake sakte via strømforsyning - eller alle disse midlene kan gå tapt. Et prosjekt fra Google og University of Texas har som mål å hjelpe med det ved å bruke offentlig informasjon for å utvikle kart over geotermisk potensial i USA

BNEF satser på å fullføre en geotermisk brønn med 67 prosent, noe som betyr at en tredjedel av alle geotermiske prosjekter mislykkes. Analytikerklæringen har kalt for et "globalt geotermisk leteboringsfond" på rundt 500 millioner dollar fra investeringsinstitusjoner som Verdensbanken. Et annet problem: Noen EGS-prosjekter har vært forbundet med små jordskjelv, som olje- og gassboring og avhending av avløpsvann. Det har forårsaket at noen prosjekter blir forlatt.

Som et resultat er det en stor rolle å spille for å støtte forskning og utvikling for å redusere risiko og forbedre teknologien. DoE, som investerte i Ormat's Nevada-prosjekt, har også programmer for å utforske hvordan man kan utvide geotermisk rekkevidde. For eksempel kan det være mulig å utnytte lavere temperaturer fra kjøligere bergarter som finnes i undergrunnen. Varmtvannet som produseres sammen med olje- og gassbrønner kan også brukes til å produsere elektrisitet. Slankere testbrønner kan redusere kostnadene ved leting. Selvfølgelig kan bedre boreteknologi utviklet for geotermisk energiproduksjon først finne en bruk i olje- og gassindustrien, for eksempel at laserboringen pioneres ved hjelp av ARPA-E fra Foro Energy. Faktisk kan olje- og gassindustrien finne seg selv å utvikle teknologi som kan brukes til forbedret geotermisk. Deres innsats for frack shales og fri naturgass eller olje krever at de forstår strømningshastigheter av væske gjennom fjellet. "Vi vet at det må knyttes til det vi gjør, " sier DoEs Hollett.
Til slutt kan geotermisk utvikling best oppsummeres av en sangtittel: "Fint arbeid hvis du kan få det, " sier BNEF-analytiker Mark Taylor. "Hvis du har en stor ressurs, etterspørsel etter kraft og sikker tilgang til land, er det flott. Uten noen av de tingene er det veldig vanskelig å få geotermisk ferdig."
For tiden er det beste stedet for forbedrede geotermiske systemer i USA, Nevada, spesielt den nordlige delen av staten, der det kan være mer får enn mennesker, og regjeringen er en stor grunneier som favoriserer fornybar utvikling. "Nevada har i seg selv flere prosjekter enn nesten alle land i verden, " konstaterer Benjamin Matek, en bransjeanalytiker for Geotermisk Energiforening. Kanskje det burde forandres.

Økologiske Vinprodusenter Se til grønnere emballasjeHvor er Saturn?  Cassini-romskip bidrar til å gi mer nøyaktige planetariske koordinaterTrump-administrasjonen bestiller EPA for å fjerne websiden for klimaendringerNye tyngdekraftsmålinger begrenser strengen teorikrefterMini Mover and Shaker: Single-Molecule "Engine" Vibrerer makroobjektEt vitenskapelig argument for å intervenere i naturenFakta eller fiksjon ?: Svart er bedre enn hvitt for energieffektive skjermerNår Gresshoppere går bibelsk: Serotonin forårsaker sprinkler å svømme